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半导体工艺技术不断发展,器件截止频率越来越高,使得基于SiGe BiCMOS工艺的MMIC单片微波集成电路在性能上逐渐接近基于GaAs工艺的单片集成电路。SiGe器件的噪声性能好,开关速度快,效率高易集成的优势令其成为当下研究的热点和趋势。在微波射频接收机中,系统第一级模块电路即为低噪声放大器,其对接收机通道的性能是决定性的。所以研究设计具有优异噪声系数、增益、输入匹配和线性度指标的低噪声放大器对MMIC的发展至关重要。本文首先介绍了超宽带低噪声放大器的研究背景,讲述了SiGe HBT模型、二端口网络S参数与噪声分析以及超宽带技术,包括SiGe HBT等效电路、噪声源与噪声模型,基本工具史密斯圆图,宽带匹配技术和带宽展宽技术等,为后续电路设计,版图优化与结果分析提供理论基础。随后详细讲解了超宽带低噪声放大器的性能指标、电路结构选择、设计思路并介绍该电路中偏置电压与带隙基准的设计与应用。在此基础上讲解基于Jazz0.18μm SiGe BiCMOS工艺在Cadence仿真平台下所设计的超宽带低噪声放大器。本文详细讲述了电路结构分析与版图设计优化,并完成电路的前仿真、后仿真与仿真结果分析对比。最后介绍了电磁仿真与芯片测试的工作,把握射频集成电路设计中的关键与难点,对最终电路各项指标的测试结果进行详细的理论和工程实践分析,并提出了进一步优化电路性能的方法。基于对测试结果的分析和同类论文研究成果的对比,预估电路的优化空间。本文较为详细和完备地讲述了超宽带低噪声放大器的设计流程与思路,也有较多的理论与实践分析,对工艺库有良好的把握,对同类型芯片的设计具有一定的参考意义。最终电路的仿真结果为输入匹配S11<-12.6dB,工作频段覆盖X波段与Ku波段,反向隔离度S12<-47.5dB,功率增益19.8dB<S21<20.7dB,输出匹配S22<-16.8dB,噪声系数NF<3.21d B,1d B压缩点为-18.4dBm。测试结果为NF<3.7dB,增益S21>15dB且较为平坦,输出匹配S22<-13dB,1dB压缩点为-18dBm,结果显示电路的噪声和增益指标良好,达到了设计目标。